《压力管道设计讲义》word版.doc

压力管道设计讲义一。项目统一规定1 总则本规定适用于编写基础工程设计文件，以协调并统一基础工程设计文件的设计基础、设计原则和工程设计文件，保证文件编制质量并提高工作效率。2 项目概况2.1 项目名称、建设地点、项目范围建设单位： 项目名称： 建设地点： 3 设计基础3.1 厂址自然地理位置3.1.2 自然条件3.1.2.1 地质条件（业主提供最终资料）3.1.2.2 气象条件 3.1.3 建厂区域公用工程配套3.1.3.1 供热3.1.3.2 供水3.1.3.3 污水处理厂3.2 初步的工艺总流程3.3 主要原料、辅助材料数量、规格及来源3.6 公用工程规格、来源及设置原则3.6.1 生活水3.6.2 新鲜水3.6.3 循环冷水、 循环回水3.6.4 高压消防水3.6.5 配置泡沫混合液给水系统3.6.6 供电技术条件3.6.7蒸汽3.6.8 脱盐水3.6.9 工艺冷凝水回收界区参数 3.6.10 供风、供氮3.6.11 燃料4环保4.1概述4.2环境保护设计原则4.3.1废气排放控制4.3.2废水排放控制4.3.3固体废弃物排放控制与处置4.3.4噪声控制4.4 环境保护篇编制规定4.5采用主要标准和规范5劳动安全卫生设计采用的主要标准规范6 设计文件编制的格式规定6.1设计文件的组成6.2 文件编写格式6.3设备位号编制统一规定6.4 图签档案号编制统一规定二。工艺专业1。 应用的主要标准和规范2。 计量单位原则上计量单位应使用国际单位制Sl。特别需要指出的是：压力(表) Pressure(gauge) Pa(g)或kPa(g)或MPa(g)压力(绝) Pressure(absolute) Pa(g)或kPa(a)或MPa(a)负压(绝) Vacuum Pa(g)或kPa(a)质量 Mass kg体积 Volume 液体 Liquid m3气体 Gases Nm3和m3流量(一般采用质量流量) Flow(mass flow is generally preferred)质量流量 Mass flow kgh或th体积流量(气体) Volume flow (gases) Nm3h标准状态 Standard status气相 Gas phase Nm3 (below 0 and l01.325 kPA)焓 Enthalpy kJkg热 Heat KJ, GJ热流率 kW，MW电 Electrical电量 Power W、kW或MW频率 Frequency Hz电流 Current mA、A或kA电压 Voltage mV、V或kV电导率 Conductivity S/m或mS/cm动力粘度 Viscosity cP运动粘度 Viscosity mm2/s或cSt尺寸 Dimension长度 Length m或mm位置和液面 Position and level %、m或mm时间 Time s、min或h管道 Piping长度 Length mm直径 Diameter mm面积 Area m2管子规格 Tubes sizes mm容器接口规格 Nozzle sizes of Vessel mm速度 Velocity ms声压 Sound pressure dB(A)应力 Stresses Nmm2力 Force N法兰等级 Flange rating(PN) MPa转速 Rotational speed rm功 Work Wh或kWh3 软件使用规定3.1 流程模拟计算流程模拟采用HYSYS 3.0.1/3.2/V7或PRO 5.01/6.Ol或ASPEN PLUS 11.1/12.1其它有效版本软件进行计算；脱硫及溶剂再生使用AMSIM7.0/7.2、TSWEET或其它有效版本软件进行流程模拟计算。3.2 换热器传热及水力学计算软件换热设备采用AEA Hyprotech公司的STX(3.0版)和ACX（3.0版）、HTFS计算软件，包括换热器、空冷器和重沸器，其它有效版本的换热设备计算程序也可行。3.3 塔类水力学计算软件塔类设备采用美国传质协会FRI TRAY1.0的筛孔塔板计算程序、泽华的ADV02计算软件或国内自己开发的有效版本的浮阀、舌型、筛孔、填料等各类塔计算程序或各供应商自己开发的有效计算程序。3.4 换热网络优化计算换热网络优化计算采用热交换器网络模拟计算程序(HEATNT)或其它有效版本进行计算。3.5 绘图软件绘图软件采用AUTOCAD2002或其它以上有效版本。3.6 其它其它单体设备有效版本的计算软件。4 设备设计基础4.1 设备的设计压力4.1.1 设备的设计压力定义4.1.1.1 压力：除注明者外，压力均系指表压力。4.1.1.2 设计压力：设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷的条件，其值不低于工作压力。4.1.1.3 正常工作压力：正常工作压力指设备在正常运行工况，它包括：正常操作、开停工工况、再生工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况下可能达到的最高工作压力。4.1.1.4 最高工作压力：a) 承受内压的压力容器，其最高工作压力是指在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力(固定式压力容器安全技术监察规程的规定)。 b) 承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最高压力差值；对夹套容器指夹套顶部可能出现的最高压力差值(固定式压力容器安全技术监察规程的规定)。5.1.2 设备最高工作压力的确定在确定设备最高工作压力时，应考虑正常运行工况，它包括：正常操作、开停工工况、再生工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况，以及系统附加条件(如系统压力变化、系统中其它设备的影响、安全阀在系统中的相对位置对设备最高工作压力的影响等情况)。设备最高工作压力应是正常工作压力和考虑系统附加条件后可能达到的最高压力中的较大值。必须注意的是，由于各种工况所对应的温度有时差别较大，在确定设备最高工作压力时，有必要分别列出不同工况下对应的最高工作压力。相应地，设计压力提出时必须指出对应的设计温度。各类系统中设备最高工作压力的选取如下：a) 离心泵系统1) 泵出口侧最后切断阀(有安全泄放设施的设备入口阀)上游设备的最高工作压力，等于泵吸入侧容器的最高工作压力，加上泵出口关闭压差、再加(或减去)静压头。2) 泵出口侧最后切断阀(有安全泄放设施的设备入口阀)下游设备的最高工作压力，应是设备的正常工作压力并加上系统附加条件后的最高压力。b) 容积式泵系统容积泵的输出压力主要受泵壳体的强度和驱动机的力矩限制，因此对容积式泵通常不用“关闭压力”一词，而用“停止压力”(即使得驱动机停止运转所需压差)。“停止压力”通常比它的正常工作压力高许多，因此，容积式泵输出管道上的设备不应按“停止压力”设计。容积式泵输出管道上的设备最高压力是工艺专业提出的设备最高工作压力加上系统附加条件。容积泵出口管道上设备的最高工作压力，可取设备的正常工作压力加上系统附加条件。其压力应足够高，以避免压力波动时安全阀起跳。c) 冷冻系统冷冻系统的设备最高工作压力，其高压侧和低压侧应分别确定。冷冻系统在停车后，高压侧压力将降低，而低压侧压力将升高至系统中两侧压力相等，此时的压力即为“停车压力”(按高压侧至低压侧等焓节流来计算)。高压侧的最高工作压力应高于“停车压力”：低压侧的最高工作压力为“停车压力”加上一定的裕量，此裕量取决于系统停车期间输入的热量和冷冻剂的热力学性质。长期停车时低压侧的最高工作压力取最高预期环境温度下的平衡压力。d) 压缩机系统1) 处于压缩机系统中安全阀下游设备的最高工作压力，应取安全阀的定压。 2) 处于压缩机系统中安全阀上游设备的最高工作压力，应取安全阀开启压力加上设备至安全阀在最大流量下的压力降。3) 在选取压缩机系统中设备的最高工作压力时，同时还应注意以下两点：安全阀应尽可能设在系统内工作温度最接近常温的地方；紧靠安全阀上游设备的最高工作压力，是确定系统其余设备最高工作压力的基准。e) 安全泄压系统如果某一压力源下游的所有设备上没有设置安全阀，则一旦控制阀因事故关闭或阀门误操作关闭后，阀前系统压力将上升至同压力源出口压力。故该系统中的设备最高工作压力应等于压力源在该情况下的最高压力与静压力之和。当安全阀不直接安装在设备本体上，而安装在与这些设备相连的系统上(如：加氢装置高压系统的安全阀，在高压分离器出口处而不在反应器上)，这些设备(如反应器)的最高工作压力应考虑系统压降的影响。与全厂公用工程系统连通的容器，如压缩空气罐、氮气罐等，如果本身不设安全阀，其最高工作压力可根据全厂公用工程系统安全阀定压反算确定。f) 塔系统1) 塔系统包括塔、再沸器、塔顶冷凝器和回流罐。2) 塔的最高工作压力，应按塔顶正常工作压力并加上系统附加条件来确定。g) 储存液化烃容器1) 储存临界温度高于50的液化烃的压力容器，当设计有可靠的保冷设施，其最高工作压力为所储存的液化烃在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压，如无保冷设施，其最高工作压力不得低于该液化烃在50时的组分的饱和蒸气压。 2) 储存临界温度低于50的液化烃的压力容器，当设计有可靠的保冷设施，并能确保低温储存的，其最高工作压力不得低于实测的最高温度下的饱和蒸气压：没有实测的数据或没有保冷设施的压力容器，其最高工作压力不得低于该液化烃在规定的最大充装量时，温度为50的液化烃的饱和蒸气压。3) 常温下储存混合液化烃的压力容器，应以50为设计温度。当其50的饱和蒸气压低于异丁烷的50的饱和蒸气压时，取50的异丁烷的饱和蒸气压为最高工作压力；当其高于50异丁烷的饱和蒸气压时，取50丙烷的饱和蒸气压为最高工作压力；当高于50丙烷的饱和蒸气压时，取50丙烯的饱和蒸气压为最高工作压力。h) 特殊情况在下列情况，应适当提高设备的最高工作压力：1) 极度危害和高度危害的介质的排放，受到环境限制或直接影响到人身和环境安全的情况；2) 某些场合，如沥青、油浆等易凝物料或某些浆液，在排放时会在安全装置和排放系统中凝固；以及水或其它物料，在排放时可能冻洁，使排放系统堵塞的情况；3) 氢气或含氢气体混合物(氢分压在0.5MPa以上)；4) 由于化学反应或其它原因，可能引起工作压力急剧上升的情况。4.2 设备设计温度4.2.1 设计温度定义容器的设计温度，应为容器在运行时压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于0以下的容器，应考虑流体及环境温度的影响，设计温度应取低于或等于容器的材料可达到的最低温度。4.2.2 设备的最高(或最低)工作温度确定4.2.2.1 在不能进行传热计算或实测时，以正常工况过程中(应考虑正常运行工况，它包括：正常操作、开停工工况、再生工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况及系统附加条件)介质的正常工作温度加(或减)一定裕量作为设备的最高(或最低)工作温度。4.2.2.2 设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管、电热元件等)问接加热时，最高工作温度取正常工作过程中介质的最高温度。4.2.2.3 设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时，应按不同部位的不同温度选取其相应的最高(或最低)工作温度，并给出建议的分段位置。例如：一般蒸馏塔或精馏塔应分别给出塔顶、进料和塔底的最高工作温度。4.2.2.4 对于多腔容器，各腔的最高(或最低)工作温度应分别考虑各腔内的操作情况。4.3 确定设备设计条件的注意事项4.3.1 设备的最高工作压力、最高(或最低)工作温度不同时出现在一种工况的情况下，不应把所有的苛刻工作条件组合在一起用以确定设计条件。例如：某一工艺其操作工况为高压低温。而再生工况为低压高温，应分别列出两种工况的最高工作温度和压力。这样设备设计人员将结合上述操作要求分别确定两种设计条件来计算壁厚，最终选定的材料及壁厚应都能满足两种工况的要求。4.3.2 对于操作温度或操作压力有周期性变化的设备，应注意给出每一变化周期的时间、温度或压力变化的数值。4.3.3 仪表控制系统的超温或超压报警设定值以及停工联锁设定值应与最高工作压力和最高(或最低)工作温度相匹配。4.3.4 对于进料后立即被急冷油或洗涤油冷却等原因而引起降温的设备，宜根据不同工艺，不同的设备结构和实际的工作经验数据确定该部位实际的最高工作温度。如：催化分馏塔进料段。4.3.5 凡介质骤然气化会造成急剧降温者，最低工作温度宜考虑因安全阀启跳等原因产生最低工作温度的情况。4.3.6 对于特殊的情况宜给予特殊的考虑。例如：一个在降压控制阀后压力降低很多的设备(如：加氢的低压分离罐，有出口返回线的补充氢压缩机入口分液罐等)，一旦控制阀失灵，容器在短时间内将经受比正常操作时高得多的压力。为了保证安全和(或)减少安全阀启跳次数，可适当地提高最高工作压力。4.3.7 对于可能出现负压操作的设备应同时给出可能达到的负压值，以便设备专业设计人员进行负压校核。4.3.8 壳体的金属温度仅由大气环境气温条件所确定的设备，其最低工作温度应考虑装置所在地区的气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值。4.3.9 任何情况下，设备的设计温度不得超过金属的允许使用温度。当设备的最高(或最低) 工作温度接近所选材料允许使用温度极限时，应结合具体情况慎重选取设备的最高(或最低) 工作温度，以避免增加不合理的投资或降低安全性。4.4 用蒸汽吹扫的设备对开停工过程要用蒸汽吹扫的设备，设备要安装蒸汽吹扫口，在设备数据表中注明下句话：“承受蒸汽吹扫条件”并给出蒸汽压力和温度。设备吹扫采用低压蒸汽。4.5 设备设计寿命和腐蚀裕量4.5.1 设备设计寿命容器的设计寿命系指在预定的腐蚀裕量情况下，容器达到的服役期限。除有特殊要求者外，压力容器的设计寿命一般可按以下规定确定： 厚壁反应器(容器) 30年 (包括不可拆卸的内件) 厚壁反应器中可拆卸内件 20年 塔器、容器、一般反应器 20年 换热器壳体及类似部件 20年 高合金钢管束 l0年 球罐 20年 大型储罐 20年 碳钢及低合金钢管束 4年且不低于一个操作周期 塔内可拆卸内件 4年且不低于一个操作周期4.6 设备备用原则a) 连续运转的泵一般在线备用，间断运转的泵可允许在库备用；b) 对于价格昂贵的泵(如计量泵)，在工艺操作条件允许的情况下，可设置共用的在线备用泵；c) 开停工运转，临时用泵可几台共用或与工艺泵共用按条件最苛刻的设置；d) 离心压缩机运转可靠性高，一般不备用。但在工艺要求苛刻的重要位置仍需备用；e) 往复式压缩机需设在线备用；f) 罗茨鼓风机需设在线备用；g) 工艺上极为重要的换热器，若换热物料易堵塞，经常需清理，这类换热器需在线备用。6 管道设计基础6.1 管道设计压力规定6.1.1 管道设计压力的定义根据GB 50316-2000规定，一条管道及其每个组成件的设计压力不应小于运行中遇到的由内压或外压与温度(最低或最高)相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为管道强度计算中管道组成件需要最大厚度及最高公称压力(压力除注明者外，均指表压力)时的参数。6.1.2 管道设计压力的确定原则6.1.2.1 管道设计压力应大于最高操作压力。6.1.2.2 按SH 3059-2001规定，所有与设备或容器相连接的管道，其设计压力不应低于所连接设备或容器的设计压力。与高低压换热器(高压侧的压力大于l25低压侧的压力)连接的进出口低压管道的设计压力和管道等级依据换热器爆管工况计算管道压力降并得到最高操作压力来确定。对于高低压换热器连接的进出口低压管道的下游有安全阀的设备之间的管道，应以安全阀的定压为基准向前计算最高操作压力。6.1.2.3 装有压力泄放装置的管道，其设计压力不应低于安全泄放装置的开启压力(或爆破压力)。6.1.2.4 没有压力泄放装置保护或与压力泄放装置隔离的管道，设计压力不应低于流体可能达到的最大压力。6.1.2.5 真空管道的设计压力按外压考虑。6.1.2.6 输送制冷剂、液化烃等气化温度低的流体的管道，设计压力不应小于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力。6.1.3 管道设计压力的选取6.1.3.1 设有安全阀的压力管道，设计压力应大于或等于安全阀定压加静液柱压力。6.1.3.2 与未设安全阀的设备相连的压力管道，设计压力应大于或等于设备设计压力与静压头之和6.1.3.3 泵入口管道的设计压力不应低于吸入设备的设计压力加上入口管道静压之和。6.1.3.4 无安全泄压设施的离心泵出口与第一个带安全泄放设施的设备间管道设计压力应不低于入口设备的设计压力加管道的静压及泵流量为零时的压差之和。6.1.3.5 往复泵出口管道的设计压力应大于或等于泵出口安全阀开启压力。6.1.3.6 压缩机排出管道的设计压力应大于或等于安全阀开启压力加压缩机出口至安全阀沿程最大流量下的压力降。6.1.3.7 真空管道应按外压设计，当装有安全控制装置(真空泄放阀)时，设计压力应取1.25倍最大内外压差或0.1MPa两者中的低值；无安全控制装置时，设计压力应取0.1MPa (外压)。6.1.3.8 常温下输送混合液化烃管道的设计压力除考虑操作中压力源的压力外还应考虑静止时液化烃的饱和蒸气压力。管道设计压力应大于或等于50的混合液化烃组分的实际饱和蒸汽压来确定。若无实际组分数据或不做组分分析，其管道设计压力应大于或等于表6.1.3-1规定的压力。6.2 管道设计温度的规定6.2.1 管道设计温度的定义根据GB 50316-2000规定，管道的设计温度应为管道在运行时压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于0以下的管道，应考虑流体及环境温度影响，设计温度应取低于或等于管道材料可达到的最低温度。6.2.2 管道设计温度的确定原则6.2.2.1 以传热计算或实测得出的正常工作过程中介质的最高(或最低)操作温度下的管道壁温作为设计温度。6.2.2.2 在不易进行传热计算或介质为危险品不便实测管壁温度的情况下，应以正常工作过程中介质的最高(或最低)操作温度作为管道的设计温度。6.2.2.3 管道的设计温度应是包括开工、停工等各种操作过程中管道所能达到的极限温度(最高或最低温度)。6.2.3 管道设计温度的选取6.2.3.1 不保温管道介质温度为O65时，管道设计温度可取80。介质温度大于65时，管道的设计温度不应低于95的介质最高温度，最低为80。6.2.3.2 外部保温的管道：除了经过计算、试验或根据测量所得的操作数据可以选取其它温度外，管道的设计温度应取介质的最高温度。6.2.3.3 内部保温的管道(用绝热材料衬里)：管道的设计温度应由经传热计算的管壁温度或实测的管壁温度来确定。6.2.3.4 安装在环境温度高于介质最高温度的环境中的管道(已采取防护措施除外)，管道设计温度应取环境温度。6.2.3.5 带夹套的管道：带夹套的管道应取伴热介质温度为设计温度。6.2.3.6 安全泄压的管道：应取泄压排放时可能出现的最高或最低温度作为设计温度。6.2.3.7 要求吹扫的管道：管道设计温度按SH 3059规定应由设计者根据具体条件确定。管道的设计应同时满足操作工况和吹扫工况的要求。对于需要吹扫的管道，当吹扫介质的操作压力和(或)操作温度比设计条件苛刻时，在管道表中除标注设计压力和设计温度外，还应用*号标注吹扫介质的操作压力和操作温度。6.2.3.8 如知道管道在正常工作过程中介质的最高(或最低)工作温度或最高工作温度下的壁温，就可将其作为管道的设计温度。如不知道管道在正常工作过程中介质的最高(或最低)工作温度，可将正常工作温度加上(或减去)一定裕量作为设计温度。计算原则见表6.2.3-1。 表6.2.3-1 管道设计温度的选取介质温度t，设计温度T20介质正常工作温度减0l0或取最低介质温度-20t350介质正常工作温度加15306.2.3.9 当介质温度接近所选材料允许使用温度极限时，应结合具体情况慎重选取设计温度，以免增加投资或降低安全性。若增加温度裕量后会引起更换高一档的材料时，从经济上考虑，允许按工程设计要求，可不加或少加温度裕量，但必须有措施，使操作中不至于超温。6.2.3.10 当操作压力和相应的操作温度有各种不同工况或周期性的变动时，工艺设计人员应将各种工况数据详细列出并向配管专业加以书面说明。6.2.3.11 确定管道的设计压力、设计温度时，除考虑正常操作工况外，还应考虑开工、停工工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况等。6.2.3.12 最高操作压力、最高(或最低)操作温度不同时出现在一种工况时，不应把所有的苛刻条件组合在一起来确定设计条件，这样做是不必要的，也是不经济的。如某一工艺，其正常工况为高压低温，而再生工况为低压高温，应按这两种工况的温度和压力，分别计算管道壁厚和确定材料，管道壁厚和材料应能满足此两种工况的要求。6.2.3.13 凡介质骤然气化会造成急剧降温的管道，如液化烃、氨等的节流阀或泄压阀后的一段管道，要取可能达到的最低温度作为设计温度。如果因此导致材料升级，可采取局部伴热的措施，并在管道流程中注明最小伴热长度从而提高设计温度，避免材料升级。6.2.3.14 管道中的“盲肠”、放空、排凝部分，当其预计最低温度是冬季最低环境温度时，应核对按照主管道所选的管道等级能否符合最低环境温度的要求，否则应修改管道等级或采取局部伴热的措施。6.2.3.15 当一根管路中隔断阀两侧的管道等级不同时，该隔断阀应按较高等级来选取。6.2.3.16 如果阀门远离高温集合管(或设备)而在较低温度下操作时，阀门可按较低等级来选取。但阀门及其配对法兰应能承受阀门两侧管道的水压试验。7 设备及管道排气与排液7.1 设备及管道排气管设置7.1.1 塔、容器及有特殊需要的管道应设置排气管，供处理事故、停工吹扫和开工排气之用。排气管大小按表7.1选用。7.1.2 设备及管道排放大气的气体应确保环保和安全要求，否则应集中回收或排放火炬。 表7.1 排气管径选用表塔及立式容器卧式容器管道直径D，m排气管径DN，mm容积V,m3排气管径DN，mm直径d，mm排气管径DN，mm1.040(2025)注1.52020151.2D3.0401.5V172525dl50203.OD5.O50175.080705040040 注：当介质较干净、气量较小，且就地排气时，可选用DN20和DN25排气管。7.2 设备及管道排液管设置7.2.1 自采样、溢流、事故及管道低点排出的物料(如油品、溶剂、化学药剂等)，应进入密闭的收集系统或其他收集设施。不得就地排放和排入排水系统。7.2.2 装置内应根据生产实际需要设地下重污油罐或轻污油罐，用以收集各取样点、低点排液等少量液体介质。采用自流、间断用惰性气体压送或泵送的方式送至相应系统。装置因事故或正常停工后，应尽量通过正常操作系统用泵将装置内物料送往工厂相应罐区，残液再经吹扫由污油管道送往本装置或工厂的污油罐。7.2.3 装置内各设备都应有低点排液管。容器类的排液管一般设在容器底部；塔类、冷换类及加热炉等设备，与其相连的管道有出口切断阀时应在其前设排液管，若无切断阀，则在与其相连的管道最低点设排液管。排液管大小见表7.2。空冷器、泵等设备本身可自带放凝丝堵，但对温度较高的介质则不允许用丝堵排液。 表7.2 排液管径选用表塔及立式容器卧式容器管道直径D,m排液管径DN,mm容积V,m3排液管径DN,mm直径d,mm排液管径DN,mm1O401.52520151.2D3.0501.5V6.04020d150203.0 D5.0806O5.01001780400407.2.4 易冻介质的设备及管道应设排液管，用于停工时排净全部的积存残液。7.2.4.1 冬季月平均气温超过0的地方，不需要考虑水冷却器排水冬季结冰问题。7.2.4.2 一般容器按下列方式提供排液：图7.2 容器排液示意图 注l：如果容器内的物料是不易堵物料，排液管不必在切断阀前设直接排放管的法兰及盲板。 注2：如果容器内的物料是压力低及易堵物料(除液态烃)，排液管可在切断阀前设直接排放管 (DN 80)的法兰及盲板。7.2.5 仪表调节阀与上游切断阀之间应设排液短管。7.2.6 排放温度较高的污水(如电脱盐排水、制氢装置酸性水排水、废热锅炉排污等)必须经过换热或冷却后，才能排入污水管，最高排放温度不得超过60。7.2.7 大直径的管道(如原油管道等)不易吹扫干净，应加低点排液管，该排液管需设双阀或单阀后加8字型盲板。7.2.8 使用溶剂的装置，应设废溶剂回收设施。7.2.9 是否设置隔油池，主要取决于装置内排水的含油量和界区外对装置内排水含油量的要求。7.2.9.1 不设置隔油池：a) 如果界区外对装置内排水含油量无要求，可不设置隔油池；b) 装置内排水的含油量低于界区外对装置内排水含油量的要求，可不设置隔油池。7.2.9.2 设置隔油池：装置内排水的含油量高于界区外对装置内排水含油量的要求，应设置。7.2.9.3 隔油池种类： a) 平流式隔油池：宜用于去除浮油； b) 斜板隔油池：宜用于去除浮油和粗分散油。 另外来水中含有分散油及乳化油宜用气浮法去除。7.2.9.4 如果工厂内设有污水处理厂，装置内一般不设隔油池，装置内污水统一送污水处理厂进行隔油处理。7.2.10 专利装置中，专利商要求低点排液采用密闭排液系统时，执行其提供的标准连接图。7.3 排气与排液阀门设置7.3.1 通常的排气和排液管道上采用闸阀。直接通往大气的放空管的切断阀，不允许采用软密封的球阀、旋塞阀和蝶阀。防止在火灾工况下阀的软密封烧融，造成更大的泄漏。7.3.2 排气和排液阀的阀后(大气侧)均应加盲板。7.3.3 若在40的条件下，系统内介质的饱和蒸汽压大于0.5MPa，该系统的排气和排凝管道上采用双阀。7.3.4 合金钢设备的排气与排液阀自设备至第一个切断阀采用合金钢，其后可为碳钢阀。7.3.5 排气阀、排液阀及管件设置表表7.3 排气阀、排液阀及管件设置表操作要求工况类型正常或频繁操作中，阀常处于开启状态开车、停车或设备需隔离时使用只用于压力试验危险物料1、在管道、设备和仪表上安装阀。2、排气管和排液管按要求设置往排气和排液管设置阀和丝堵或堵头、管帽、盲板1、排气管应设置堵头、管帽及盲板。2、排液管设置阀：或堵头、管帽及盲板操作压力在300psi（2.07MPa）等级以下的蒸汽排气和排液管处可只安装阀非危险物料排液管设置阀；排气管应设置丝堵、管帽或盲板备注应采用丝堵、管帽的螺纹规格NPS 1 12(40mm), 盲板规格NPS 2(50mm)盲板规格NPS 2(50mm)注1： 有毒和高腐蚀物料，应按物料性质进行配管排入密闭系统。例如：酸或碱的废水需要中和或其它处理后，方可排入下水系统。注2： 如果无冷凝液返回系统，蒸汽采用疏水器排放凝液，要求凝液不得排至人行道、或其它操作人员经常行走的区域。排放处的凝液能从积聚区(如：废汽的向下的排放干管)直接从操作区引开排放凝液。 注3： 其它非危险物的排放，可采用排液阀。7.3.6 当隔离正在运行的处理危险物料的设备时，在隔断阀和隔离盲板之间应加排放阀。只有隔断阀本身设有泄放时，可不设排放阀。8 容器的工艺设计8.1 容器的直径容器的直径按以下标准选取:单位mm 300，350，400，450，500，550，600，650，700，750，800，850，900，950，1000，1100，1200，1300，1400=100mm直径大于1000mm的容器，内径按100mm递增。9 重沸炉气化率及控制9.1 重沸炉气化率重沸炉出口气化率4085(m)，一般采用50(m)。9.2 重沸炉的控制重沸炉进出口温差小于或等于7时，一般应采用差压控制。10 重沸器气化率及安装高度10.1热虹吸式重沸器气化率石油化工装置通常可选的热虹吸重沸器有三种，即卧式热虹吸、立式热虹吸和釜式(Kettle)。其中，卧式和立式热虹吸重沸器的气化率应小于40，一般取2030；釜式重沸器的气化率可以取80以上。10.2 热虹吸式重沸器的安装高度Hx重沸器的安装高度如图10.2中所示，其中：Hx重沸器的安装高度，m，Hx0表示重沸器上管板高出塔釜切线H1低液位至塔切线处距离，m，如工艺上无低液位说明则H1=OH2低液位至再沸器返塔口的距离，m （A） （B） （C）图10.2热虹吸式重沸器安装高度表10-2安装高度的计算方法应按下表卧式立式釜式推动力Hx+HlHx+H1Hx+H1安装高度HxPH1PH1PH111 隔热及伴热设计规定11.1 隔热设计设备及管道的隔热设计一般是指保温、保冷、防烫、防冻等设计工作。其相关技术规定见ZSTG-P-02-06。11.1.1 需保温设计的设备、管道、管件及阀门：a) 工艺过程需要保温；b) 生产和输送过程中，介质的凝固点高于环境温度的设备、管道；c) 因外界温度影响而产生冷凝液，对设备及管道产生腐蚀；d) 工艺生产中不需保温的设备、管道及其附件，其外表温度超过60，又需经常操作维护者，为保证操作人员安全，改善劳动条件，在无法采用其他措施防止烫伤时，需进行防烫伤保温：1) 距地面或操作平台面高度小于2.1m；2) 靠近操作平台距离小于0.75m。e) 制冷系统中的冷设备、冷管道及其附件，需减少冷损耗及冷介质温度升高；f) 介质温度低于周围空气露点温度的设备或管道，需阻止外表面结露；g) 日晒或外界温度影响而引起介质气化或蒸发的设备或管道：例如：可能经常在阳光照射下的泵入口的液化石油气(LPG)管道；h) 设备及管道发出的噪声大于工程规定允许的噪声级，需采用隔热材料降低噪声。11.1.2 可不保温设备和管道有下列情况之一，可不保温：a) 要求散热或必须裸露的设备和管道；b) 要求及时发现泄漏的设备和管道；c) 内部有隔热、耐磨衬里的设备和管道；d) 须经常监视或测量以防止发生损坏的部位；e) 工艺生产中的排气、排液等不需要保温的设备和管道。11.2 伴热设计11. 1 伴热设计的基本原则11. 1.1 管道伴热设计，一般情况下仅考虑补充管内介质在输送过程或停输期间的热损失，以维持所需的操作温度，不考虑管内介质的升温。11. 1.2 对于工艺有特殊要求，介质需要升温的管道，可以选用特殊的伴热方式进行升温输送。11.2.2 应考虑伴热的管道下列条件的管道应考虑伴热：a) 在环境温度下，需从外部补充管内介质的热损失，以维持输送温度的液体管道；b) 在输送过程中，由于热损失产生凝液而引起腐蚀或影响正常操作的气体管道；c) 在操作过程中，由于压力突然下降而自冷，可能导致结冰堵塞或管道剧冷脆裂的管道；d) 在切换操作或间歇停输期间，管内介质由于热损失造成温度下降，又不能放空或扫线而影响下次输送的管道；e) 在输送过程中，由于热损失造成降温，导致析出结晶体的管道；f) 在输送高粘度介质时，由于热损失导致介质温降后粘度剧增，使系统阻力突增，输送能力下降且其量达不到工艺允许量一半的管道。g) 保温管道扫线后仍有存水无法排净，在冬季可能会结冰的局部管段。h) 一般加热炉燃料气管线、往复式压缩机入口分液罐至入口段的管线应伴热。11.2.3 伴热介质的选用11.2.3.1 石油化工用伴热介质 热水热水适用于在操作温度不高或不能采用高温伴热的介质的条件下，作为伴热的热源。当工厂有这一部分余热可以利用，当伴热点布置比较集中时，可优先使用。例如：热水用于原油罐或添加剂罐的加热，前者是为了节省蒸汽利用余热，后者是控制热源介质的温度，防止添加剂分解变质。 蒸汽蒸汽由于取用方便，冷凝潜热大，温度易于调节，适用伴热的范围广。可用于中、低压两个系统蒸汽伴热。 热载体当蒸汽(指中、低压蒸汽)温度不能满足工艺要求时，采用热载体作为热源。这些热载体在炼油厂中常用的有重柴油或馏程大于300馏分油：在石油化工工厂中有联苯一联苯醚或加氢联三苯等。 电伴热电伴热是一种利用电能为热源的伴热技术。电伴热安全可靠，施工简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热。11.2.3.2 伴热介质的选用 管内介质温度在95以下的管道，应选用0.30.6MPa的蒸汽作为热源。在伴热点(或称加气点)集中地段，也可选用热水伴热。 管内介质温度在95150之间的管道，应选用0.7O.9MPa的蒸汽伴热。 输送温度在150以上的管道，当0.9MPa蒸汽还不能满足工艺要求时，可选用热载体作为伴热介质。 夹套管的伴热介质温度，可等于或稍高于被伴介质的温度，但不宜高于被伴介质50。从合理利用能源的角度来说，伴热介质还应考虑就近利用回收的蒸汽凝结水、热水及有余热的物料，尽量节省蒸汽。11.2.3.3 伴热方式的选用石油化工的伴热方式有：内伴热管伴热；外伴热管伴热；夹套伴热；电伴热。其选用原则如下： 输送介质的凝固点低于50的管道，可选用外伴热管伴热。当有特殊要求且工艺管道的公称直径大于l50mm时，也可选用内伴热管伴热。 输送介质的凝固点从50100的管道，或经常处于重力自流，或停滞状态的易凝介质的管道，宜选用夹套管伴热，或带传热胶泥的外伴热管伴热。 输送介质的凝固点高于l00的管道，应选用法兰式夹套管伴热。管道上的法兰、阀门应带夹套型。如熔融硫磺液体输送管道。 输送腐蚀性介质或热敏性介质的管道，严禁使用内伴热管、带传热胶泥的外伴热管及蒸汽夹套管伴热。可选用外伴热管伴热，但伴热管与主管之间应有隔热措施。 加热炉前的燃料气体，为了防止冷凝带液影响燃烧，可用夹套伴热。 工艺管道要求在输送过程中有一定温升时，可选用带传热胶泥的外伴热管或夹套管伴热。 对于在大于100左右时，管内介质易于分解、聚合或产生其它物性改变的物料，应采用热水外伴热管伴热；冷凝温度较低及需要保持气相状态输送的烃类物料，也可采用热水外伴热方式，热水温度可根据工艺操作条件确定。 输送有毒介质的管道当采用夹套管伴热时，应采用管帽式夹套管。 电伴热不但适用于蒸汽伴热的各种情况，而且能解决蒸汽伴热难以解决的很多问题。如：a) 对于热敏介质管道，电伴热能有效的进行温度控制，可以防止管道温度过热；b) 需要维持较高温度的管道伴热，一般超过l50，蒸汽伴热就难以实现，电伴热则有充分的条件；c) 非金属管道(如塑料管)的伴热，一般无法采用蒸汽伴热；d) 无规则外型的设备(如泵)，电伴热产品柔软、体积小，可有效地进行伴热：e) 较窄小空间内管道的伴热等等。 若容器内的物料在冬季易结晶或凝固时，要考虑在容器内采用设置加热盘管内伴热等措施。12 工艺安全控制原则12.1 安全联锁系统(SIS)对于各种有危险的情况，应综合考虑事故发生的概率和可能造成的后果，进行“安全度等级”(SIL)计算，根据计算结果确定安全联锁系统(SIS)的等级。SIL(Safety Integrity Level)等级的确定依据以下原则：SIL等级值 事故的发生机率(不包括设备本身原因)1 1/10一l/1002 1/1001/10003 1/1000一1/10，000装置的事故发生机率目标值为1/10，000应根据确定的SIS等级，选定仪表的类型和质量。必要时应采用冗余的传感器、最终元件、逻辑系统，并在PID图上表示出来。安全联锁控制仪表设备要求独立使用。12.2 报警系统设计要考虑的工艺装置报警，是指在报警时要求DCS操作人员作出响应的任何报警，包括设备状态及维修报警和相关工艺报警。报警系统的职能是：协助控制室操作人员发现工艺系统问题以引起其注意并优先作出响应。其次是为其他人员采集脱线信息以支持维修工作及事故的事后调查工作。设报警优先值(紧急、高位或低位)旨在便于让操作人员根据一同出现的数值鉴别报警的重要级。优先值应按以下约计比率分配： 紧急 每位操作人员控制总数不超过20个 高 报警点总数的20 低 报警点总数的80报警优先值确定尺度有二：风险严重性及紧迫性。表12-2可用于按照严重程度及所需响应时间对优先级作出鉴别。确定后的报警优先值应体现在PID和DCS画面中。 表12.2 报警优先值紧迫性风险严重性临界大中小立即行动紧急紧急高低迅速高高低低尽快高低低低12.2.1 风险严重性(未响应造成的后果)如果操作人员不能对报警作出有效处理，则潜在危害后果可分为：临界、大、中或小四种情形：临界伤害风险或对整个装置有严重影响大有可能造成伤害或对整个装置造成严重影响中对装置产量有显著影响小会因产品不合格造成局部损失12.2.2 紧迫性应当指明：30秒钟应是对报警作出解释、并需由操作人员采取纠正行动的最低绝对时间。操作人员对报警作出反应的时间应为自发生报警至产生后果时的总时间值减去操作人员采取有效行动所花费的时间。(例如，从发生高温报警到设备损坏有30分钟，假定按最严重温升情况计算，作为补救行动，打开急冷阀需花费l0分钟时间，在此情况下，操作人员的行动时间为20分钟)。出现潜在性危害情况之前操作人员用于采取行动的时间可分为：立即行动不足3分钟迅速3到15分钟之间尽快多于l5分钟12.3 气体检测当联合装置发生易燃气体或有毒气体泄漏时，气体检测可有效地将危害控